MS5611氣壓計數據測試報告

       氣壓計測得氣壓和溫度值爲模擬量,ms5611氣壓計會自動將模擬量轉換成數字量,對於不同的精度,轉換時間也不相同。本測試選用的精度爲最高的OSR=4096,如下表所示,轉換時間選擇最大值9.04ms。以前程序中沒有精確的延時時間,本測試添加此步驟,選用定時器5爲它精確計數。

第一組實驗:靜止不動,測1000組數據,對比原始數據和加了精確延時採樣數據,如圖1。數據真值是100mm,靜止不動,確保真值正確。計算得到原始數據方差爲4402,精確延時採樣數據方差爲2800,實驗結果表明,精確延時採樣數據方差比原數據方差提高了36%。原始數據誤差範圍0-440(mm),精確延時誤差範圍-100 – 260(mm)。

                                                          圖1

第二組實驗:靜止不動,測精確延時採樣1000組數據,分3次測量,防止數據有偶然性,如圖2。真值還是100mm,第一次測試誤差範圍(-110 - +200),第二次測試誤差範圍(0-300),第三次測試誤差範圍(-100 - +260)。3條曲線整體趨勢都是吻合的,出現一些小的問題,偶爾出現毛刺信號,使得數據突然變化幅度大。

                                                                圖2

第三組實驗:靜止不動,使用精確延時採樣方法測試1000組數據,採用卡爾曼濾波算法進行濾除毛刺信號。卡爾曼濾波中需要調整參數到合適的值,其中Q是預測值的協方差,R是測量值的協方差。Q越大,代表越信任側量值,R越大,代表越信任側量值。測量值有些毛刺,本實驗選擇Q值調小,信任預測值多點,最終實驗結果使得毛刺信號濾除掉。如圖3

                                                           圖3

第四組實驗:爬樓梯運動,精確延時採樣數據與原始數據對比,如圖4。開始水平放置,然後起身有600mm的高度,水平行走一段距離,開始一級一級的爬樓梯,整體誤差在300mm之間,

                                                               圖4

 

未解決問題:數據突然出現巨大的值,如718750、262500、12500、18750、2500、968750、62500等。無規律,沒有周期的出現,嘗試卡爾曼濾波,限幅濾波都沒用,這因該是飛機掉高的原因,嘗試用別的算法。

針對數據出現巨大值,首先測試氣壓計數據沒有出現突變的情況,如圖5,穩定後的氣壓值在96720-96712之間波動,未出現異常值。高度越高,空氣稀薄,壓力小,氣壓值越小。

圖5

 

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